На основе мощного переключательного полевого транзистора, например, IRLR2905, можно собрать малогабаритный регулятор мощности нагревательных (паяльник, подогреватель) или осветительных приборов (лампы накаливания носимых или стационарных фонарей с питанием от автомобильного аккумулятора).

Схема возможного варианта такого устройства изображена на рис. 1. Принцип его работы основан на изменении времени включения полевого транзистора.

Малогабаритный регулятор мощности

На элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов. Частота их следования - около 15 кГц, скважность можно регулировать в пределах от 1,01 до 100 переменным резистором R2. Элементы DD1.3, DD1.4 использованы в качестве буферного усилителя, с выхода которого управляющие импульсы поступают на затвор полевого транзистора VT1. При высоком (более 1,5...2 В) логическом уровне на выходах этих элементов сопротивление канала транзистора уменьшается до 0,027 Ом. В этот момент через нагрузку течет ток, значение которого зависит от ее сопротивления и напряжения питания. Когда же на выходах элементов устанавливается низкий логический уровень, транзистор закрывается и ток через нагрузку не течет. Изменяя соотношение между временем нахождения транзистора в закрытом состоянии и временем, когда он открыт, можно регулировать средний ток через нагрузку.

Регулятор включают последовательно с нагрузкой, соблюдая полярность. При указанных на схеме номиналах и типах элементов напряжение питания может быть в пределах от 4 до 14 В. Включают его подачей напряжения питания на микросхему DD1 через выключатель SA1, совмещенный с регулятором - переменным резистором R2. При этом в течение времени, когда полевой транзистор закрыт, через диод VD4 и контакты выключателя заряжается конденсатор С1. Когда же транзистор открыт, микросхема питается энергией, запасенной конденсатором С1. Поскольку ток, потребляемый микросхемой, невелик, напряжение на конденсаторе примерно равно напряжению питания.

Стабилитрон VD1 ограничивает напряжение питания микросхемы. Дело в том, что по техническим условиям оно не должно превышать 15 В, но когда транзистор закрывается, в проводах, соединяющих устройство с нагрузкой, возникает ЭДС самоиндукции и напряжение на конденсаторе С1 может превысить это значение. При длинных соединительных проводах эта ЭДС может быть существенной, поэтому последовательно с выключателем SA1 придется включить резистор R4 сопротивлением несколько килоом. Кстати, этот резистор необходим и в случае, если напряжение питания более 15 В.

В регуляторе можно применить микросхемы К564ЛА7, 564ЛЕ5, 564ЛА7, диоды серий КД521, КД522. Резистор R2 - СПЗ-ЗвМ (с выключателем), остальные - МЛТ, С2-33, Р1-4, конденсатор С1 - К53-1, К53-1А, К53-18 или малогабаритный для поверхностного монтажа, С2 - К10-17-1.

Регулятор собирают на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2,а. Детали размещают с обеих сторон (рис. 2,б), печатные проводники разных сторон соединяют проволочными перемычками через отверстия.

Малогабаритный регулятор мощности

Провода, соединяющие регулятор с нагрузкой и источником питания, должны быть возможно короче, при длине более нескольких сантиметров их для уменьшения индуктивности необходимо свить.

Налаживание регулятора сводится к подбору резисторов R1 и R4. Для этого его включают последовательно с нагрузкой и параллельно контактам выключателя (они должны быть разомкнуты, для чего между ними помещают полоску плотной бумаги) подсоединяют миллиамперметр. Регулируя мощность нагрузки переменным резистором R2, контролируют напряжение на конденсаторе С1, которое должно быть примерно на 0,5 В меньше питающего напряжения. Если при максимальной мощности нагрузки оно будет уменьшаться, R1 необходимо заменить резистором большего сопротивления, а если, наоборот, окажется больше питающего напряжения и достигнет напряжения стабилизации стабилитрона VD1, то, возможно, придется установить резистор R4 (в этом случае из печатного проводника, к которому припаян вывод катода диода VD4, удаляют участок, ограниченный на рис. 2,б штриховыми линиями).

Окончательно необходимость включения резистора R4 определяют, измерив ток, потребляемый регулятором во всем интервале питающих напряжений. Если он не превышает нескольких миллиампер, резистор R4 можно не устанавливать. В противном случае его необходимо подобрать таким образом, чтобы этот ток не превышал 10 мА. При напряжении питания ипит более 15 В сопротивление резистора (в омах) должно быть не менее (Uпит- 15)/0,01.

При токе нагрузки более 5 А транзистор методом пайки (легкоплавким припоем) необходимо закрепить на теплоотводе - медной пластине толщиной 0,5... 1 мм и площадью несколько квадратных сантиметров.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Модуль RP023 питания 5/3,3 В для беспаечных макетных плат.
Модуль питания для беспаечных плат
Плата представляет собой модуль питания, имеющий в своем составе два стабилизатора напряжений 5 и 3,3 В. Модуль имеет форму и размеры, позволяющие его устанавливать на стандартные макетные платы, используемые на начальном этапе разработки электронных устройств. При этом значительно экономится драгоценное место на макете, которого, как известно, много не бывает. Напряжение каждой шины питания выбирается с помощью установленного на ней переключателя, что позволяет независимо устанавливать требуемое напряжение на каждой из линий питания. Входное напряжение в диапазоне от 5 до 12 В может подаваться на любой из имеющихся разъемов: стандартный круглый разъем типа DJK-02A или miniUSB. Для контроля выходных напряжений на плате имеется индикатор. Технические характеристики: Входное напряжение постоянное, В - 5…12 Нагрузочная способность каждого выхода, А - 1 Габаритные размеры без
Цена 300.00 руб.
Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.